[發(fā)明專利]一種Crowbar裝置和電機(jī)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410182558.6
• 申請日: 2014-04-30
• 公開（公告）號: CN103986341B
• 公開（公告）日: 2017-01-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊印博;楊林;許浩;馬伯樂;蔣耀生;吳頂峰;劉興平;張東輝;鄔冬臨;吳春冬;楊樂樂
• 申請（專利權(quán)）人: 南車株洲電力機(jī)車研究所有限公司
• 主分類號: H02M7/00
• 分類號: H02M7/00;H05K7/20
• 代理公司: 北京聿宏知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11372
• 代理人: 吳大建,蔣宏飛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電子電力應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種Crowbar裝置和電機(jī)。

背景技術(shù)

隨著并網(wǎng)風(fēng)電機(jī)組的增加，風(fēng)電機(jī)組與電網(wǎng)的相互影響也日漸明顯。當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，電網(wǎng)電壓會(huì)發(fā)生跌落或電壓過高。而在電網(wǎng)電壓發(fā)生跌落或者電壓過高時(shí)，雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)在定子側(cè)會(huì)出現(xiàn)定子側(cè)電壓中含有直流或者負(fù)序分量的現(xiàn)象，從而產(chǎn)生較大滑差，引起轉(zhuǎn)子繞組的過電壓以及過電流。

轉(zhuǎn)子繞組的過電壓以及過電流會(huì)對轉(zhuǎn)子繞組以及轉(zhuǎn)子側(cè)變流器的器件造成損壞。并且，因?yàn)樽兞髌髦修D(zhuǎn)子側(cè)的能量輸入大于變流器電網(wǎng)側(cè)的能量輸出，這樣就導(dǎo)致了中間直流電壓也急劇提升。而變流器中的正常的斬波電路容量不能將中間直流電壓的多余能量釋放。所以為了在電網(wǎng)故障期間保護(hù)轉(zhuǎn)子側(cè)變流器和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組，雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)都需要具有低壓穿越能力，所以雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)大都裝有Crowbar裝置(即撬棍裝置)。

目前大部分雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組采用的是被動(dòng)式Crowbar裝置。然而被動(dòng)式Crowbar裝置在投入后不能自動(dòng)退出，只能在被動(dòng)能量釋放到比較低后才能關(guān)斷從而退出。同時(shí)，被動(dòng)式Crowbar裝置中電阻的選型范圍普遍偏小。所以，被動(dòng)式Crowbar裝置已經(jīng)無法滿足最新的低壓穿越標(biāo)準(zhǔn)的要求。

主動(dòng)式Crowbar裝置是近年來發(fā)展起來的新的Crowbar裝置，其能夠很好的滿足低壓穿越標(biāo)準(zhǔn)的要求。但是，現(xiàn)有的主動(dòng)式Crowbar裝置存在集成度不高、布局不合理、體積較大、安裝以及維護(hù)困難等問題。

所以，基于上述情況，亟需一種集成度高、結(jié)構(gòu)合理的Crowbar裝置。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種Crowbar裝置，包括：

作為承載體的散熱器；

貼合設(shè)置在所述散熱器上的Crowbar電路，其用于實(shí)現(xiàn)故障時(shí)對電機(jī)的保護(hù)；

與所述Crowbar電路電連接的信號轉(zhuǎn)換模塊，其用于接收外部信號并進(jìn)行轉(zhuǎn)換，然后將轉(zhuǎn)換后的信號輸送給所述Crowbar電路。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述散熱器作為第一層，所述Crowbar電路作為第二層，所述信號轉(zhuǎn)換模塊設(shè)置在所述Crowbar電路之上作為第三層。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述Crowbar電路包括：

整流電路，其輸入端與電機(jī)轉(zhuǎn)子的輸出端連接，用于將電機(jī)轉(zhuǎn)子輸出的交流電能轉(zhuǎn)換為直流電能；

制動(dòng)電阻，其作為所述直流電能的負(fù)載，用于將流過的直流電能轉(zhuǎn)換為熱能；

開關(guān)電路，其電連接于所述整流電路和制動(dòng)電阻之間，用于根據(jù)外部信號相應(yīng)地?cái)嚅_或閉合。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述整流電路與開關(guān)電路相鄰設(shè)置。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述Crowbar電路還包括：

支撐電容，其并聯(lián)在所述整流電路的輸出端之間，用于減小所述開關(guān)電路的關(guān)斷過電壓。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述Crowbar電路還包括：

支撐電容，其并聯(lián)在所述整流電路的輸出端之間，用于減小所述開關(guān)電路的關(guān)斷過電壓；

放電電阻，其與所述支撐電容并聯(lián)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述整流電路包括三相橋式不可控整流電路。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述開關(guān)電路包括若干并聯(lián)的絕緣柵雙極型晶體管和若干與所述制動(dòng)電阻反并聯(lián)的二級管。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述信號轉(zhuǎn)換模塊包括：

屏蔽板，其設(shè)置在上述開關(guān)電路上方；

光電轉(zhuǎn)換板，其通過支架固定在所述屏蔽板上，用于將接收到的外部光信號轉(zhuǎn)換為電信號；

門極驅(qū)動(dòng)板，其設(shè)置在所述屏蔽板與光電轉(zhuǎn)換板之間，電連接于所述光電轉(zhuǎn)換板與Crowbar電路之間，用于將接收到的電信號進(jìn)行電量轉(zhuǎn)換后輸出給所述Crowbar電路。

本發(fā)明還提供了一種電機(jī)，所述電機(jī)包括：

轉(zhuǎn)子；

如上所述的Crowbar裝置，所述Crowbar裝置與所述轉(zhuǎn)子連接，用于實(shí)現(xiàn)對所述轉(zhuǎn)子的過電流保護(hù)。

本發(fā)明提供的Crowbar裝置集成了散熱器、Crowbar電路和信號轉(zhuǎn)換模塊，相較于現(xiàn)有的Crowbar裝置，該裝置具有更高的集成度。同時(shí)，通過合理地布局各個(gè)電路及零部件的安裝位置，不僅使得整個(gè)裝置的結(jié)構(gòu)更加緊湊，還使得整個(gè)裝置具有更加良好的電子性能和散熱性能，從而保證了裝置的可靠性和實(shí)用性。